[發明專利]一種微型投影顯示裝置及AR顯示系統

在審

• 申請號: 202110506520.X
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113009759A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 許禮強;程琳;管亮;秦建濤;吳險峰
• 申請（專利權）人: 杭州靈伴科技有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 徐民;壽寧

本發明涉及微型投影顯示裝置，包括投影光源模組、PBS棱鏡、投影鏡頭模組和成像芯片，投影光源模組用于出射第一偏振光，PBS棱鏡用于將第一偏振光反射至成像芯片，成像芯片用于將第一偏振光調制成第二偏振光，PBS棱鏡還用于將第二偏振光入射至投影鏡頭模組，投影鏡頭模組包括偏振光轉換器件、反射型第二聚光鏡和成像透鏡組，偏振光轉換器件用于將第二偏振光調制成中間態，并將中間態調制成第一偏振光，將調制后第一偏振光入射至PBS棱鏡，PBS棱鏡還用于將第一偏振光反射至成像透鏡組，成像透鏡組用于將第一偏振光入射至光波導；投影鏡頭模組設置于PBS棱鏡四周，本裝置有效改善了投影鏡頭的空間浪費，使微投顯示裝置的空間體積扁平化，方便后續小型化設計。

技術領域

本發明涉及微型投影儀技術領域，具體涉及一種微型投影顯示裝置及AR顯示系統。

背景技術

隨著半導體技術的發展，便攜式電子產品日益增多，人們對微型投影儀的需求越來越大。目前，LCOS微型投影儀通常包括：投影照明系統、PBS偏振分光棱鏡、LCOS成像芯片和投影鏡頭，通常投影照明系統和PBS偏振分光棱鏡位于第一方向，LCOS成像芯片、PBS偏振分光棱鏡和投影鏡頭位于第二方向，并且第一方向和第二方向垂直，此時，投影照明系統和投影鏡頭垂直設置，由于投影照明系統的體積和投影鏡頭的體積均較大，當投影照明系統和投影鏡頭垂直設置時，投影照明系統和投影鏡頭之間存在空間空余，造成大量空間浪費，同時，導致投影儀體積較大，難以做到微型，不便于攜帶，更不便于切入到AR顯示系統。

其次，如何提高LCOS微投顯示系統的對比度，以及降低LCOS微投顯示系統的成本也已成為本領域技術人員急需解決的技術問題。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的當投影照明系統和投影鏡頭垂直設置時，投影照明系統和投影鏡頭之間存在空間空余，造成大量空間浪費，導致投影儀體積較大，難以做到微型，不便于攜帶，更不便于切入到AR顯示系統的技術問題，本發明提供一種微型投影顯示裝置及AR顯示系統。

本發明提供的技術方案是：

一種微型投影顯示裝置，應用于增強現實領域中，包括：投影光源模組、PBS棱鏡、投影鏡頭模組以及成像芯片；

所述投影光源模組用于出射第一偏振光；

所述PBS棱鏡用于將所述投影光源模組出射的所述第一偏振光反射至所述成像芯片；

所述成像芯片用于將經所述PBS棱鏡反射的所述第一偏振光調制成第二偏振光，所述PBS棱鏡還用于經所述成像芯片調制后的所述第二偏振光入射至所述投影鏡頭模組；

所述投影鏡頭模組包括：偏振光轉換器件、反射型第二聚光鏡和成像透鏡組；所述偏振光轉換器件用于將經所述成像芯片調制的所述第二偏振光調制成中間態，所述偏轉光轉換器件還用于將經所述反射型第二聚光鏡反射的所述中間態調制成所述第一偏振光，并將調制后的所述第一偏振光入射至所述PBS棱鏡；

所述PBS棱鏡還用于將所述偏振光轉換器件調制的所述第一偏振光反射至所述成像透鏡組，所述成像透鏡組用于將所述偏振光轉換器件調制的所述第一偏振光入射至光波導；

其中，所述投影鏡頭模組設置于所述PBS棱鏡四周。

進一步的，所述投影光源模組包括：投影光源、準直透鏡模組以及偏振片；

所述投影光源用于產生光源，所述光源為LED光源或激光光源；

所述準直透鏡模組用于將經過所述投影光源出射的所述LED光源或激光光源準直；

所述偏振片用于將所述準直透鏡模組準直的所述LED光源或激光光源偏制成所述第一偏振光。

進一步的，所述準直透鏡組可替換為反光碗反射鏡。